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Table des matières___________________________________________________________________________INTRODUCTION GENERALE ..........
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Figure 25. Description générique des inducteurs de performance locaux du point de vue del’entreprise ........................
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1.2    Du processus de conception au système de conceptionLa compréhension de la conception est indissociable de l‘étude d...
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1.2.2.2    Les facteurs influant l’activité collaborative de conceptionLewin [Lewin, 75] a mis en évidence les principes d...
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2.2.1 Modèle de référence de la conduite en conceptionContrairement aux activités de production, les activités de concepti...
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  1. 1. N° d‘ordre 3988 THESE PRESENTEE A LUNIVERSITE « POLITEHNICA » de BUCAREST ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES PHYSIQUES ET DE LINGENIEUR Par Mlle. Genoveva Doinita TOPLICEANU POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR SPECIALITE : PRODUCTIQUE ******************** Prise en compte de l‘influence de la culture organisationnelle pour la conduite des activités de conception collaboratives ********************Soutenue le: 6 janvier 2010Après avis de MM. Serge TICHKIEWITCH Rapporteur Professeur à l‘ENSGI de Grenoble Ion VERBONCU Rapporteur Professeur à l‘Académie d‘Etudes Economique de BucarestDevant la commission d‘examen formée de :MM. Gheorghe AMZA Président du jury Professeur à l‘Université « Politehnica » de Bucarest Serge TICHKIEWITCH Rapporteur Professeur à l‘ENSGI de Grenoble Ion VERBONCU Rapporteur Professeur à l‘Académie d‘Etudes Economique de Bucarest Philippe GIRARD Co-directeur de thèse Professeur à l‘IUFM d‘Aquitaine Constantin ISPAS Co- directeur de thèse Professeur à l‘Université « Politehnica » de Bucarest Vincent ROBIN Co-encadrant Maître de Conférences, à l‘IUFM d‘Aquitaine Alain GERARD Examinateur Professeur l‘Université Bordeaux 1 Cristina MOHORA Examinateur Professeur à l‘Université « Politehnica » de Bucarest
  2. 2. Remerciements___________________________________________________________________________ La partie la plus difficile de mon travail est d‘écrire en quelques mots mareconnaissance à un grand nombre des personnalités impliquées dans la réussite de ce travail,effectué dans des conditions difficiles à cause des différences de langue et de culture et dedistance importante séparant mes deux Universités partenaires de Bucarest et de Bordeaux. Lacollaboration exigée dans ces conditions a demandé plus d‘efforts de la part de toutes lespersonnes impliquées dans mon projet.Je commence par remercier Monsieur C. Ispas, professeur à l‘Université « Politehnica » deBucarest qui m‘a confié un travail de haut niveau scientifique, comme directeur de thèse.Après, je remercie au Monsieur Ph. Girard, professeur a l‘Université Bordeaux I qui a acceptéde diriger cette co-tutelle de thèse et qui a apporté de l‘ampleur à cette thèse. Merci beaucouppour la confiance qu‘il m‘a accordée pendant l‘entière durée de la thèse. Il faut aussi que je remercie et partage le succès de cette thèse avec mon encadrantVincent Robin, Maitre de Conférences à Bordeaux I. Sa participation à ce travail est trèsimportante. Ses compétences de gestion d‘un tel travail, intense, difficile, sollicitant, m‘ontbeaucoup aidé. J‘exprime aussi tout ma gratitude à mes rapporteurs, monsieur I. Verboncu, professeurà l‘ASE de Bucarest, madame C. Mohora, professeure à l‘Université « Politehnica » deBucarest et monsieur S. Tichkiewitch, professeur à l‘ENSGI de Grenoble qui ont accepte lalourde tache d‘expertiser mon travail. J‘exprime tout particulièrement ma reconnaissance auprofesseur Tichkiewitch qui, par ses questions fort pertinentes, m‘a aidé à améliorer et àétoffer mon manuscrit. Finalement je veux exprimer ma reconnaissance au professeur A. Gérard qui m‘abeaucoup soutenu et encouragé. Et, si on parle de soutien moral, il faut aussi mentionner ma famille et ma fille, AnaYvonne, à qui j‘adresse mes sincères remerciements pour leur soutien indéfectible.
  3. 3. Table des matières___________________________________________________________________________INTRODUCTION GENERALE ....................................................................................................................... 13PARTIE 1 : ETAT ACTUEL DES RECHERCHES SUR LE SYSTEME DE CONCEPTION ET LESELEMENTS QUI INFLUENCENT SA PERFORMANCE ............................................................................ 15CHAPITRE 1....................................................................................................................................................... 17 DU PROCESSUS DE CONCEPTION AU SYSTEME DE CONCEPTION ................................................. 17 1.1 Introduction ............................................................................................................................... 17 1.2 Du processus de conception au système de conception ................................................ 18 1.2.1 Le processus de conception ...................................................................................................... 19 1.2.1.2 Les modèles basés sur les activités ...................................................................................................... 21 1.2.1.3 Les modèles basés sur les domaines .................................................................................................... 22 1.2.1.4 Synthèse .............................................................................................................................................. 23 1.2.2 L’activité collaborative de conception ..................................................................................... 24 1.2.2.1 La collaboration entre les acteurs de la conception ............................................................................. 26 1.2.2.2 Les facteurs influant l‘activité collaborative de conception ................................................................. 27 1.2.2.3 Synthèse .............................................................................................................................................. 28 1.2.3 Le système de conception ......................................................................................................... 28 1.2.3.1 La « Design Co-ordination Theory » ................................................................................................... 29 1.2.3.2 Le modèle GRAI R&D ........................................................................................................................ 31 1.2.3.3 Le centre de décision ........................................................................................................................... 33 1.2.3.4 Le centre de conception ....................................................................................................................... 34 1.2.3.5 Synthèse .............................................................................................................................................. 34 1.3 Conclusion ....................................................................................................................... 35CHAPITRE 2....................................................................................................................................................... 37 APPREHENDER LE CONTEXTE DE L‘ACTIVITE DE CONCEPTION POUR CONDUIRE LE SYSTEME DE CONCEPTION .......................................................................................................................... 37 2.1 Introduction ...................................................................................................................... 37 2.2 La décision en conduite des systèmes de conception .................................................... 37 2.2.1 Modèle de référence de la conduite en conception ................................................................... 38 2.2.2 Prise en compte de la dimension collaborative ........................................................................ 40 2.2.3 Description et pilotage d’un environnement de conception ..................................................... 42 2.3 Les performances des systèmes de conception ............................................................. 45 2.3.1 Les systèmes existants de mesure des performances ................................................................ 45 2.3.2 Les éléments de la performance en conception ........................................................................ 46 2.3.2.1 Les approches statiques ....................................................................................................................... 47 2.3.2.2 Les approches dynamiques .................................................................................................................. 53 2.4 Conclusion ....................................................................................................................... 56 Page 5
  4. 4. PARTIE 2 : CONTRIBUTION THEORIQUE POUR L’ETUDE DU SYSTEME DE CONCEPTION :DEFINITION DES INDUCTEURS DE PERFORMANCE EN CONCEPTION ......................................... 59CHAPITRE 3....................................................................................................................................................... 61 UN MODELE DE DESCRIPTION DES INDUCTEURS DE PERFORMANCE EN CONCEPTION ET DE LEURS INTERACTIONS ............................................................................................................ 61 3.1 Introduction ...................................................................................................................... 61 3.2 De la performance de l’activité à la performance du système ......................................... 62 3.2.1 Le modèle au niveau de l’acteur (vision « opérationnelle ») ................................................... 65 3.2.2 Le modèle au niveau du système de conception (vision « tactique »)....................................... 70 3.2.3 Le modèle au niveau de l’entreprise (vision « stratégique ») ................................................... 73 3.3 Synthèse et conclusion .................................................................................................... 76PARTIE 3 : UNE APPROCHE ORIGINALE CENTREE SUR LA CULTURE ORGANISATIONNELLEPOUR L’ETUDE DES FACTEURS QUI AFFECTENT LA PERFORMANCE DES ACTEURS ENCONCEPTION COLLABORATIVE ............................................................................................................... 79CHAPITRE 4....................................................................................................................................................... 81 INFLUENCE DE LA CULTURE ORGANISATIONNELLE EN CONCEPTION ...................................... 81 4.1 Généralités sur la culture organisationnelle .................................................................... 81 4.2 Influence de la culture organisationnelle : niveau « entreprise » .................................... 84 4.2.1 Mieux comprendre l’entreprise grâce à la culture organisationnelle ...................................... 84 4.2.1.1 Généralités ........................................................................................................................................... 84 4.2.1.2 Appréhender la culture organisationnelle en conception ..................................................................... 86 4.2.2 Evaluation de la culture organisationnelle au niveau de l’entreprise ...................................... 90 4.2.2.1 OCI ou l‘inventaire de la culture organisationnelle ............................................................................. 91 4.2.2.2 Les styles de culture organisationnelle ................................................................................................ 91 4.2.2.3 Les normes de comportement (types de culture organisationnelle) ..................................................... 92 4.2.2.4 Exploitation de la culture organisationnelle en entreprise ................................................................... 95 4.3 Comprendre l’acteur pour piloter la conception ............................................................... 96 4.3.1 Le groupe d’acteurs vu comme une réunion d’individualités ................................................... 99 4.3.1.1 Analyse globale du fonctionnement d‘un groupe d‘acteurs en conception .......................................... 99 4.3.1.2 Analyse du fonctionnement d‘un groupe en conception au niveau de l‘acteur .................................. 103 4.3.2 Appréhender les individualités par une analyse centrée sur l’acteur..................................... 108 4.3.2.1 Les compétences « comportementales » ............................................................................................ 109 4.3.2.2 Les compétences « d‘apprentissage » ................................................................................................ 117 4.3.2.3 Synthèse sur prise en compte de l‘individu en conception ................................................................ 118 4.3.3 Les tests d’évaluation des acteurs .......................................................................................... 119 4.4 Conclusion ..................................................................................................................... 121PARTIE 4 : CONTRIBUTION SUR L’APPLICABILITE PRATIQUE DE LA PRISE EN COMPTE DEL’INFLUENCE DE LA CULTURE ORGANISATIONNELLE EN INGENIERIE CONCOURANTE . 124 Page 6
  5. 5. CHAPITRE 5..................................................................................................................................................... 125 MISE EN EVIDENCE DE L‘INFLUENCE DE LA CULTURE ORGANISATIONNELLE : CAS DE L‘ENTREPRISE ESPACOLD ................................................................................................ 125 5.1 L’entreprise et ses produits ............................................................................................ 125 5.1.1 Présentation de l’entreprise ................................................................................................... 125 5.1.2 Produits de la marque et fonctionnement d’une climatisation ............................................... 126 5.2 Le projet de reconception de la gamme existante ......................................................... 127 5.2.1 Phase 1 : Définir les « nouveaux » critères de choix d’un matériau ...................................... 128 5.2.2 Phase 2a : Etude de la faisabilité d’une démarche de remplacement des matériaux « actuels », point de vue « technique » .................................................................................................................... 130 5.2.2.1 Les contraintes spécifiques liées à la mise en œuvre de matériaux composites ................................. 130 5.2.2.2 Réglementations internationales quant à l‘exposition des personnels ............................................... 132 5.2.2.3 Le problème du recyclage des matières composites .......................................................................... 132 5.2.2.4 Conclusions de l‘étude de faisabilité d‘un point de vue technique .................................................... 133 5.2.3 Phase 2b : Etude de la faisabilité d’une démarche de remplacement des matériaux « actuels », point de vue « organisationnel » ........................................................................................................... 134 5.2.3.1 Pourquoi promouvoir une approche type « ingénierie concourante » chez ESPACOLD ? ............... 135 5.2.3.2 Implications de la démarche chez ESPACOLD ................................................................................ 135 5.2.3.3 Objectifs et déroulement de notre action ........................................................................................... 137 5.2.4 Etude critique des résultats, analyse des questionnaires ........................................................ 138 5.2.4.1 Eléments statiques extraits de l‘étude ................................................................................................ 138 5.2.4.2 Points faibles de l‘entreprise ESPACOLD ........................................................................................ 140 5.2.4.3 Points forts de l‘entreprise ESPACOLD ........................................................................................... 143 5.3 Synthèse, perspectives pour l’entreprise ....................................................................... 144 CONCLUSION ET PERSPECTIVES ........................................................................................... 147 6.1 Conclusions générales ........................................................................................................... 147 6.2. Contributions personnelles .................................................................................................... 149 6.2.1. Etat actuel des recherches sur le système de conception et les éléments qui influencent sa performance .......................................................................................................................................... 149 6.2.2 Contribution théorique pour l’étude du système de conception : définition des inducteurs de performance en conception ................................................................................................................... 150 6.2.3 Une approche originale centrée sur la culture organisationnelle pour l’étude des facteurs qui affectent la performance des acteurs en conception collaborative ....................................................... 151 6.2.4 Contribution sur l’applicabilité pratique de la prise en compte de l’influence de la culture organisationnelle en ingénierie concourante........................................................................................ 153 6.3 Perspectives ........................................................................................................................... 153BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................................ 157ANNEXES ......................................................................................................................................................... 173 ANNEXE 1 : EXEMPLE DE CARTOGRAPHIE DES COMPETENCES ............................................. 173 Page 7
  6. 6. ANNEXE 2 : DESCRIPTION DE LA GAMME DE PRODUITS D‘ESPACOLD .............................. 187 Page 8
  7. 7. Liste des figuresFigure 1. Le système de conception [Girard, 99] .................................................................... 31Figure 2. Modélisation du système de conception [Girard, 99] .............................................. 32Figure 3. La structure GRAI R&D [Girard et Doumeingts, 04] ............................................. 33Figure 4. Modélisation du système de conception [Girard, 99] .............................................. 40Figure 5. Interactions entre l’acteur et son contexte de travail............................................... 41Figure 6. Ontologie des situations de collaboration................................................................ 42Figure 7. Pilotage du processus de conception par le biais des environnements ................... 44Figure 8. Définition du contexte du système de conception [Longueville et al., 01] ............... 47Figure 9. Facteurs clés pour la prise de décision en conception, selon Badke-Schaub etFrankenberger [Badke-schaub, 1999] ..................................................................................... 48Figure 10. L’activité de conception dans son contexte selon Eder [Eder, 04] ........................ 50Figure 11. Facteurs influençant le processus de conception d’un nouveau produit selon[Balbontin et al., 00] ................................................................................................................ 51Figure 12. Exemple d’éléments décrivant les environnements interne et externe ................... 53Figure 13. Le modèle de l’épicycle du PLM selon [Sudarsan et al., 05] ................................ 54Figure 14. Modèle d’évaluation des systèmes de conception [Robin et al., 05 et 07] ............. 55Figure 15. Les inducteurs de performance du système de conception..................................... 58Figure 16. Participation théorique des acteurs au cours du processus de conception d’unproduit selon [Vink et al., 08] .................................................................................................. 62Figure 17. Eléments en interaction avec un acteur de la conception ...................................... 64Figure 18. L’acteur dans le système de conception ................................................................. 66Figure 19. Description générique des inducteurs de performance locaux du point de vue del’acteur ..................................................................................................................................... 69Figure 20. Description générique des inducteurs de performance globaux du point de vue del’acteur ..................................................................................................................................... 70Figure 21. Le système de conception au sein de l’entreprise .................................................. 71Figure 22. Description générique des inducteurs de performance locaux du point de vue dusystème de conception .............................................................................................................. 72Figure 23. Description générique des inducteurs de performance locaux du point de vue dusystème de conception .............................................................................................................. 73Figure 24. L’entreprise dans le réseau d’entreprise et dans son contexte d’évolution ........... 74 Page 9
  8. 8. Figure 25. Description générique des inducteurs de performance locaux du point de vue del’entreprise ............................................................................................................................... 75Figure 26. Description générique des inducteurs de performance globaux du point de vue del’entreprise ............................................................................................................................... 76Figure 27. Description des inducteurs de performance locaux (niveau global) ..................... 78Figure 28. Description des inducteurs de performance globaux (niveau global) ................... 78Figure 29. Les 12 normes de comportement selon [Cooke et Lafferty 87] .............................. 93Figure 30. Les compétences sociales [Levenson et Gottman, 78] ......................................... 116Figure 31. Les styles d’apprentissage et compétences associées [Kolb et Fry, 75] .............. 117Figure 32. Positionnement des appareils produit par ESPACOLD ...................................... 126Figure 33. Implantation de l’entreprise au niveau international .......................................... 126Figure 34. Schéma de principe d’un système frigorifique à compression ............................. 127Figure 35. Compresseur et ses caractéristiques dimensionnelles ......................................... 187Figure 36. Condenseur et ses caractéristiques dimensionnelles ........................................... 187Figure 37. Evaporateur et ses caractéristiques dimensionnelles .......................................... 193Figure 38. Système de chauffage central ............................................................................... 193Figure 39. Convecteur............................................................................................................ 193Figure 40. Installation de climatisation dédiée au conducteur ............................................ 194Figure 41. Unité pour le plafond ........................................................................................... 194Figure 42. Panneaux de contrôle de la climatisation ............................................................ 195 Page 10
  9. 9. Liste des tableauxTableau 1. Description des rôles et des comportements dans une équipe ............................. 104Tableau 2. Comportements observables en fonction du rôle d’un acteur ............................. 106Tableau 3. Importance relative des comportements dans un groupe .................................... 107Tableau 4. Les cinq facteurs de la personnalité..................................................................... 110Tableau 5.Typologie de comportements professionnels ........................................................ 111Tableau 6.Typologie de comportements et catégories d’emploi ............................................ 111Tableau 7. Forces de la fonction dominante et faiblesses de la fonction inférieure.............. 113Tableau 8. Synthèse des caractéristiques personnelles ......................................................... 114Tableau 9. Carte des seize types psychologiques de Myers – Briggs .................................... 115Tableau 10. Les quatre styles de tempéraments ..................................................................... 116Tableau 11. Modalités du recueil, de l’analyse et de l’interprétation des informations ....... 118 Page 11
  10. 10. Introduction générale___________________________________________________________________________D ans léconomie daujourdhui la globalisation des affaires et des marchés, la nature très dynamique des règlements du commerce et des affaires et limpact de la technologie de linformation dans l‘ensemble des activités humaines sans exceptionont changé fondamentalement léconomie mondiale et le milieu industriel. Pour êtrecompétitif sur le marché global daujourdhui, les entreprises doivent avoir la capacité des‘adapter, de réagir et de prévoir les éventuelles évolutions du monde. En partant de ce constatl‘entreprise doit agir sur le milieu interne (sur elle-même) pour répondre et mais aussi prévoirses futures réponses aux exigences externes (besoins des clients, des exigences des marches,politiques sur l‘environnement). En interne, l‘entreprise doit être capable d‘analyserl‘environnement externe (le contexte dans lequel elle évolue) et d‘agir sur les ressourcesinternes : financières, matérielles et humaines. En analysant l‘environnement externe lesentreprises acquièrent des informations sur le contexte dans lequel elles évoluent. Lesdécisions sur la stratégie de l‘entreprise vont tenir compte de ce contexte. L‘autre facteur quiva influencer la stratégie et va donner une direction de l‘évolution sur le marché va être lepouvoir interne, c‘est à dire les capacités internes de l‘entreprise qui lui permettront d‘êtrecompétitive et performante. Si nous pouvons dire que les exigences de qualité, délais et coûtne sont plus aujourd‘hui un facteur réellement discriminant entre les entreprises, il en est unqui l‘est c‘est l‘innovation, qui peut assurer un avantage compétitif certain sur sesconcurrents. La capacité de conception d‘une entreprise va donc être un facteur clé de sacompétitivité. L‘objet de cette thèse est de contribuer à la mise en évidence de cette capacité àconcevoir en ayant un focus tout particulier sur les individus et de la culture organisationnellede l‘entreprise.Le premier chapitre concerne l‘étude bibliographique et présente l‘état actuel des recherchessur les systèmes de conception. Dans une première partie, nous définissons le système deconception en montrant sa spécificité et les difficultés en vue de sa modélisation. Puis au-delàdu système de conception nous nous intéressons à l‘activité de conception et en particulier àson caractère de plus en plus collaboratif et à l‘importance de cette caractéristique sur laconduite de la conception. Page 13
  11. 11. Dans le deuxième chapitre est abordée la problématique de la conduite du système deconception et de l‘évaluation des performances du système de conception. Cette approcheprend en compte toute la complexité de la maîtrise des performances en conception enidentifiant, définissant et évaluant l‘ensemble des facteurs qui vont avoir une influence sur laconception. Nous analysons les recherches sur les modèles du système de conception quenous avons classé suivant deux directions de recherche : les approches statistiques et lesapproches dynamiques. Les approches statiques concernent l‘identification et la définition des« composants » du système sans tenir compte de leurs interactions et leur évolution. Lesapproches dynamiques prennent en compte les éléments du système de conception, leursinteractions et leurs interdépendances pour mettre en place une vision actualisée en temps réelde l‘état du système. Dans le troisième chapitre, nous proposons des grilles de description des inducteurs deperformance en conception pour tenter de réduire la complexité la modélisation du système deconception en vue de sa conduite. Cette grille propose de décomposer le système deconception suivant les niveaux décisionnel, les éléments composants le système, lesinducteurs de performance et les interactions de l‘ensemble de ces éléments les uns avec lesautres. Au delà de l‘ensemble de ces facteurs d‘influence, nous montrons en quoi il estnécessaire de se concentrer sur l‘individu comme facteur clé en conception. Dans le quatrième chapitre, pour étudier l‘influence de l‘individu sur la conception, nouscommençons par aborder le concept de culture organisationnelle en essayant de présenter cequ‘elle représente et en quoi elle influence l‘entreprise et l‘individu. Nous décrivons leséléments qui définissent une entreprise en précisant le rapport de dépendance entre ceséléments et la culture organisationnelle, puis nous mettons en évidence leur influence enconception. Nous travaillons de la même manière sur l‘acteur (l‘individu) en montrantcomment il faut le décrire dans le cadre d‘entreprise et comment il interagit avec la cultureorganisationnelle. Ceci nous conduit à proposer un ensemble de caractéristiques relatives àl‘individu en vue de la constitution et du management du groupe d‘acteurs en conceptioncollaborative. Enfin, le cinquième et dernier chapitre est une étude de cas réelle. Ce travail, mené ausein d‘une entreprise espagnole, montre comment les propositions faites tout au long de lathèse ont pu être confrontées à la réalité du terrain. Page 14
  12. 12. Partie 1 : Etat actuel des recherchessur le système de conception et les éléments qui influencent sa performance Page 15
  13. 13. Page 16
  14. 14. Chapitre 1Du processus de conception au système de conception___________________________________________________________________________1.1 IntroductionLe contexte concurrentiel industriel actuel oblige les entreprises à plus de réactivité etd‘anticipation face aux évolutions des attentes du client, des contraintes du marché et auxchangements technologiques. Ceci impose qu‘elles maîtrisent la qualité, le coût, le délai demise sur le marché de leurs produits mais aussi la flexibilité et la réactivité de leurorganisation pour ainsi être performantes. Pour ce faire, les entreprises doivent en particulierporter leur attention sur l‘optimisation de leurs méthodes de conception, de leurs technologieset de leurs procédés de fabrication [Tarondeau, 93]. Chaque entreprise doit égalements‘assurer de la maîtrise de chacune des phases de développement de ses produits et de leurintégration tout en garantissant son efficience globale. Dans ce contexte, la phase deconception [AFNOR X50-127] revêt une influence particulière sur l‘ensemble des phases enaval du cycle de vie du produit [Tichkiewitch et al., 93]. Le système de conception en chargede la phase de conception impacte donc directement la performance globale de l‘entreprise.L‘amélioration de cette performance passe par une parfaite conduite du système deconception. Les acteurs de la conduite doivent pouvoir considérer l‘ensemble des vecteursd‘amélioration potentiels afin de prendre les mesures favorisant la performance globale dusystème de conception en fonction d‘objectifs de conception clairement identifiés [Merlo, 03].Ceci n‘est possible que si ces acteurs ont à leur disposition une modélisation du système deconception en vue de sa conduite, une démarche opérationnelle et des outils associéscontribuant à l‘évaluation du système pour aider aux bonnes prises de décisions de pilotage.Dans un premier temps, nous nous attacherons à comprendre les spécificités des processus deconception dans le cadre des produits manufacturés. Nous présenterons les modèles existantspour décrire les processus de conception et, dans une seconde partie, nous monterons en quoila conception en de plus en plus une activité collaborative et en quoi cette caractéristique peutavoir une influence sur la conduite de la conception. Page 17
  15. 15. 1.2 Du processus de conception au système de conceptionLa compréhension de la conception est indissociable de l‘étude des changements du contexteindustriel. Ces changements sont généralement décrits suivant trois périodes [Giard, 03]. Lapremière période s‘étend de 1945 à 1975 : les trente glorieuses. Le contexte industriel estcaractérisé par une forte pénurie, la croissance est forte, les marchés localisés et la demandeest supérieure à l‘offre. Le client a un choix restreint car les entreprises ne cherchent pasforcément à innover et misent plutôt sur une offre et une gamme très réduites de produits,produits en grand nombre et dont la durée de vie est élevée [Le Masson et Weil, 05]. Laseconde période court de 1975 à la fin des années 80 : l‘offre équilibre la demande puis finitpar la dépasser. Les marchés s‘ouvrent et deviennent de plus en plus concurrentiels.L‘entreprise doit garantir la conformité du produit fourni avec le produit attendu par le clientet ce dans un délai de plus en plus court. La conception du produit doit répondre à desobjectifs de conformité du produit et de satisfaction du client mais aussi à des contraintestemporelles de plus en plus restrictives entre le moment où le client exprime son besoin et lemoment où celui-ci est effectivement satisfait. De plus, les entreprises se doivent d‘accroîtrela variété de leurs gammes pour ainsi être présentes et positionnées sur divers marchés. Enfin,la troisième période va du début des années 90 jusqu‘à aujourd‘hui : l‘offre est supérieure à lademande. Les entreprises doivent faire face à un marché relativement saturé, ouvert et trèsconcurrentiel. Adaptation du produit aux besoins ciblés du client et réactivité sont donc lesmaîtres mots. Pour Kaplan et Norton [Kaplan et Norton, 98] « la réactivité est devenue unearme concurrentielle majeure. Savoir répondre rapidement et précisément à la demande d’unclient est souvent essentiel pour conquérir et conserver sa clientèle ». Cette réactivités‘applique à toutes les activités de l‘entreprise : en conception pour suivre (ou précéder) lemarché, et développer et intégrer les innovations technologiques, en production poursynchroniser les commandes et optimiser les délais de réalisation [Di Mascolo 00], [Sadfi,02]. Pour ce faire, en termes de conception, les entreprises ont à répondre à un problèmerelativement simple dans son énoncé mais complexe dans sa résolution : concevoir un produitavec les fonctionnalités désirées, le plus rapidement possible, avec un coût et une qualitéacceptables pour le client, tout en assurant leur pérennité. Ceci n‘est possible qu‘en « pilotantles dépendances entre les activités, analysant l’action du groupe en terme de recherche de laperformance des activités interdépendantes pour atteindre les objectifs en utilisant ou créantdes ressources et en analysant l’organisation à mettre en place pour faciliter la réutilisationdes processus efficients » [Crowston, 97]. Ceci se traduit par une organisation non plus basée Page 18
  16. 16. sur des processus séquentiels mais basée sur un processus de conception intégré et uneingénierie simultanée [Prudhomme, 99] pour embrasser, lors de la conception, toute laproblématique du cycle de vie du produit [Lonchampt, 04] et ce dans un contexte d’entrepriseétendue [Browne et al., 95]. Les différents aspects traités successivement dans lesorganisations séquentielles doivent désormais être pris en compte simultanément etconjointement, les acteurs auront alors à travailler en parallèle et à collaborer de plus en plus[Parsaei et Sullivan, 93]. La collaboration entre les acteurs est d‘autant plus nécessaire que lacomplexification croissante des processus de conception oblige à intégrer de plus en plusd‘expertises souvent dispersées du fait de l‘organisation des entreprises [Midler, 97], [Poveda,01], [Munoz, 02]. Le processus de conception est donc une œuvre collective et sonachèvement nécessite la coopération de plusieurs acteurs, ainsi que la coordination du travailde ces acteurs [Lonchampt, 04]. Une approche globale qui tiendrait compte aussi bien desacteurs de la conception, de l‘organisation mise en place pour coordonner leur travail et ducontexte dans lequel le processus de conception se déroule est nécessaire pour maîtriser laconception. Ceci nous conduit à considérer non seulement les processus de conception maiségalement le système dans lequel ils se déroulent.1.2.1 Le processus de conceptionLa définition la plus couramment admise concernant le concept de processus est la suivante :« Le processus est un ensemble d’activités inter-reliées utilisant des ressources afin detransformer des éléments entrants en des éléments sortants » [ISO 9000/version 2000]. Pourle processus de conception (même si il existe de nombreuses définitions [Deneux, 02]) il peutêtre considéré comme un ensemble dactivités mises en œuvre (de façon séquentielle et/ouparallèle) utilisant des ressources humaines et matérielles pour satisfaire les objectifs deconception et aboutir à la définition de produits. Ce processus consiste en une transformationd‘une situation initiale d‘insatisfaction (au sens du demandeur) à une situation dans laquellecette insatisfaction est résolue par la définition du produit. Cette transformation est le résultatde lécoulement dun flux de nature informationnelle au travers d‘une succession dactivitésqui le transforment et permettent de décrire le processus. Le Moigne [Le Moigne, 90]caractérise les modifications du flux comme suit : « modification au cours du temps (T) de laposition du produit dans un référentiel "Espace-Forme" (E-F) et pouvant être identifiée à unesomme de processements dun flux de produit dans lespace (transport), dans le temps(stockage) et dans la forme (transformation) ». Ces modifications sont principalement le fruit Page 19
  17. 17. d‘une activité humaine qui relève des sciences de l‘artificiel [Simon 84] et le processus deconception peut donc être considéré comme une activité de résolution de problèmes [Simon,73] ou d‘émergence de solutions [Tichkiewitch, 94]. Les principes de résolution utiliséss‘appuient sur des activités cognitives de types déduction, induction et abduction [Takeda etal., 90]. En conception de produits, le problème est par nature mal défini [Schön, 83] [Visser,02], ouvert [Fustier, 89] et complexe [Beguin, 97] [Ishii, 90]. Différents travaux ont mis enévidence que la description du processus devait se faire au niveau de son positionnement dansle cycle de conception [Pahl et Beitz, 96], de son type (innovant ou adaptif), de son degré destructuration [Lurey et Raisinghani, 01], des outils qui seront utilisés [Ullman, 92] et del‘évaluation de son avancement. Les caractéristiques d‘ouverture et de « mauvaise définition »d‘un problème de conception doivent aussi être prises en compte pour ainsi représenter leprocessus de conception selon les dimensions temporelle et problème/solution [Maher et al.,96, 03]. Même si la conception est difficile à modéliser de part sa dimension cognitive [Gero,98], plusieurs modèles de processus de conception ont été proposés [Love, 00]. Dixon [Dixon,87] ou Evbuomwan et al. [Evbuomwan et al., 96] classent ces modèles en trois catégories : - les modèles prescriptifs qui décrivent la conception comme une procédure plus ou moins complexe suivie par les acteurs, - les modèles descriptifs qui rendent compte des activités des acteurs à un niveau individuel ou interindividuel, - les modèles « computationnels » qui automatisent et informatisent la conception.Les modèles prescriptifs adoptent une vision centrée sur le processus dans son ensemble, surles transformations et les flux d‘informations. Les modèles descriptifs s‘attachent à décrire laconception comme une activité humaine et s‘intéressent au processus d‘analyse, d‘abstractionet de création des acteurs. Enfin, les modèles « computationnels » instrumentent les deuxmodèles précédents. Perrin [Perrin, 01] et Lonchampt [Lonchampt, 04] complètent laclassification précédente en établissant un bilan plus détaillé des différentes évolutionsconcernant la modélisation du processus de conception. Ainsi Perrin considère cinqorientations majeures pour le processus de conception : - une succession hiérarchique de phases [Pahl et Beitz, 84, 96], [AFNOR X50-127], - un processus d‘itération de cycles élémentaires [Blessing, 94], [Roosenburg et Eckels, 95], - un processus de production mobilisant des ressources [CADC, 95], [Forest, 97], Page 20
  18. 18. - un processus de construction de compromis entre des fonctions et des métiers [Darses, 92], - un processus d‘apprentissage mobilisant et créant des ressources spécifiques [Perrin, 99].Lonchampt [Lonchampt, 04] décrit les modèles de conception en fonction de trois approches : - l‘approche basée sur la notion de phases, - l‘approche basée sur la notion d‘activités, - l‘approche basée sur la notion de domaines.1.2.1.1 Les modèles basés sur les phasesLa littérature concernant les modèles décomposant le processus de conception en phases estrelativement riche. Outre le modèle de Palh et Beitz nous pouvons citer aussi, par ordrechronologique, les travaux de Pugh [Pugh, 90], de Yannou [Yannou, 98], d‘Ulrich etEppinger [Ulrich et Eppinger, 00] ou d‘Ullman [Ullman, 02]. Ces modèles sont très prochesles uns des autres que cela soit au niveau de la dénomination de chaque phase ou del‘importance accordée à chacune d‘elle. Ces modèles mettent en évidence le fait que pourdécrire le processus de conception il faut s‘attacher à : - planifier l‘évolution du produit en ayant une vision globale allant d‘un niveau global à un niveau très détaillé, - analyser et décomposer le problème de conception pour ainsi en faciliter la résolution.Dans le cadre de processus de conception au cours desquels les activités sont de plus en plussimultanées et collaboratives, ces modèles sont insuffisants et mal adaptés car ils proposentune approche analytique et cartésienne basée sur une description des objets. Ainsi, ils nepermettent pas la compréhension des interactions entre les activités qui ont lieu au sein desphases alors que celles-ci sont primordiales pour l‘intelligibilité du processus en vue de sonpilotage.1.2.1.2 Les modèles basés sur les activitésAlors que la notion de phase décrit les étapes du processus de conception clairement jalonnéestemporellement et définies par une planification hiérarchique a priori, la notion d‘activité rendcompte de l‘accomplissement des tâches des acteurs du processus. Dans le but de décrire lastructure réelle du processus de conception pour en tirer un modèle, de nombreux travauxdécrivent les activités menées par les acteurs de la conception. Nous pouvons citer les travaux Page 21
  19. 19. de Purcell et al. [Purcell et al., 94], de Girod et al. [Girod et al., 00], d‘Ahmed et Hansen[Ahmed et Hansen, 02] ou de Micaelli [Micaelli, 02]. Ces travaux présentent différentesclassifications possibles des activités menées par les acteurs de la conception. Ils modélisentle processus de conception comme le déroulement successif d‘un ensemble d‘activités etdécrivent ainsi la dynamique du processus de conception. Les activités sont classées dans descatégories génériques nécessairement menées par les acteurs de la conception. Ellesfournissent un modèle des constituants élémentaires du processus de conception. Ces activitéssont représentatives de l‘intention des concepteurs et de l‘interprétation que ceux-ci font deleurs tâches et non d‘une planification hiérarchique adoptée a priori pour la réalisation duprocessus de conception. On obtient une description basée sur une décomposition temporelledu déroulement des activités et organisée en unités d‘action (un acteur ou groupe d‘acteurspour un objectif). Comme pour les modèles basés sur les phases, les modèles basés sur lesactivités utilisent des principes de décomposition du global au détaillé pour comprendre (ouplutôt représenter) les processus de conception. On cherche à décrire le résultat plutôt que laconstruction de celui-ci. Par contre, ces modèles supposent l‘indépendance des activités ce quiest mal adapté aux processus collaboratifs et concourants.1.2.1.3 Les modèles basés sur les domainesPar opposition aux modèles basés sur une modélisation hiérarchique et structurelle et utilisantle principe de décomposition, il est ici proposé une description du processus de conceptioncomme un ensemble de domaines. En ce qui concerne les modèles basés sur les domainesnous pouvons citer : - les travaux d‘Andreasen ou Hubka et Eder [Hubka et Eder, 88, 92] [Andreasen, 91] - l‘axiomatic design [Suh, 90, 01], - l‘approche FBS (Function Behavior Structure), [Umeda et al., 90],[Gero, 90, 02, 04], - l‘approche socio-technique [Mer, 98], - le DRL (Design Rationale Language) [Hu et al., 00], - les travaux de Yannou [Yannou et Petiot, 02].Dans les modèles basés sur les domaines, le processus de conception décrit l‘évolution duproduit en fonction du temps et des domaines (ou espaces) dans lesquels cette évolution alieu. Ils fournissent une description de processus en fonction de « l‘état » du produit à un Page 22
  20. 20. instant donné. Nous avons ici une vision dynamique du processus de conception puisque noussommes capables de décrire les domaines impactés par le processus à chaque instant. Chaquedomaine va donner lieu à la réalisation d‘activités particulières et une activité pourra impacterplusieurs domaines. Chaque projet aura sa propre dynamique et sa propre évolution qui serontreprésentées par des activités et des échanges particuliers entre les domaines. Mais, de part ledegré d‘abstraction relativement élevé de ces modèles, les éléments de description desactivités sont souvent peu ou pas décrits. Ces modèles ne sont donc que peu utilisables dèslors que l‘on souhaite décrire et analyser de façon précise le processus au travers des activitésqui le composent, en vue de son pilotage.1.2.1.4 SynthèseL‘étude des modèles de processus montre que, selon le type de conception, les objets demodélisation de la conception sont différents. Quand les étapes de résolution sont connues, leprojet est structuré selon les différentes activités qui transforment la connaissance sur leproduit. Les modèles basés sur les phases et les modèles basés sur les activités décrivent trèsbien ce cas de figure et ont conduit à la publication de nombreux guides pour aider à la miseen place de méthodologies de conception. Mais les études empiriques ont montré que lesconcepteurs suivent rarement ces méthodologies. De nombreuses critiques sont alorsapparues, en particulier sur le fait qu‘une méthodologie de conception, quelle qu‘elle soit,prescrivait trop le processus et ne permettait pas que les activités se déroulent dans desconditions optimales [Günther et Ehrlenspiel, 99]. Ceci peut s‘expliquer par le fait que laprescription du processus de conception néglige souvent des facteurs spécifiques et descontraintes auxquelles sont confrontés les concepteurs dans leur travail quotidien (contrainteséconomiques, pression des délais, difficultés de travailler en équipe) [Ehrlenspiel, 99]. Laconception est considérée alors comme un processus créateur ou innovant, les activités nestructurent pas forcément le projet et ne sont connues qu‘à posteriori. La conception est ainsiidentifiée comme un processus permettant lémergence des solutions [Tichkiewitch, 94]. Lechef de projet a pour tâche de créer des situations de conception facilitant lapparition dessolutions. Il cherche à adapter l‘organisation pour favoriser le travail des acteurs. Ce travailétant de plus en plus collaboratif l‘objectif est de faciliter le partage dinformations et deconnaissances. Le projet doit alors être organisé pour favoriser la collaboration entre lesacteurs du processus. Cette problématique a d‘abord été traitée en proposant l’intégration desconnaissances [Aoussat et Le Coq, 98]. Il s‘agit de formaliser les connaissances propres aux Page 23
  21. 21. métiers associés aux phases, afin que les acteurs de la conception soient à même d‘intégrerces connaissances dans l‘exécution de leur tâche, et donc de tenir compte de contraintes issuesd‘autres phases, en particulier les phases avales. Cette approche trouvant ses limites, du faitde la difficulté à formaliser les connaissances puis à les décontextualiser pour que les acteurspuissent se les approprier, les travaux de recherche ont évolué vers l‘étude de modèles etméthodes permettant l’intégration des acteurs de la conception [Tichkiewitch et al., 95].Partant du constat que les différents acteurs sont amenés à coopérer au sein d‘une équipe deconception, il faut que le déroulement des différentes phases de la conception soit coordonné.Cette coordination peut être le fait d‘un contrôle extérieur au déroulement des phases, commed‘un contrôle interne mené par les acteurs eux-mêmes. Dans un cas comme dans l‘autre, cettecoordination doit elle-même naître des activités de coopération et de collaboration entre lesacteurs impliqués, dont les modalités sont émergentes, non figées, non prédéfinies [Jeantet,98]. Ces activités de coopération et de collaboration sont au cœur des processus de conceptionet participent à leur construction. Elles sont dépendantes des acteurs, de l‘organisation qui estmise en place, du contexte d‘évolution des acteurs, du produit… Elles doivent être vuescomme des activités collaboratives et pas simplement comme des activités de production d‘unrésultat même si celui-ci est informationnel. Dans la section suivante, nous nous attacherons àdécrire l‘activité collaborative de conception et nous définirons les éléments qui lacaractérisent ainsi que leurs interactions afin de la comprendre.1.2.2 L’activité collaborative de conceptionL‘activité de collaboration durant le processus de conception peut être définie comme « uneactivité au cours de laquelle la tâche qui lui est assignée va être réalisée par une équipe ;tâche qui ne sera menée à bien seulement que par le fait d’un regroupement de ressources »[Lang et al., 02]. Dans un tel contexte, les concepteurs travaillent conjointement sur un projetde conception en partageant un but commun identique et l‘atteinte de celui-ci passe par lacontribution de chacun selon ses compétences spécifiques. Ceci correspond à ce que Darses etal. qualifient de « co-conception » ; c‘est une situation de conception collective decoopération forte [Darses et Falzon, 96]. Ainsi, l‘organisation du processus de conception sefait sur la base d‘activités collaboratives regroupant des équipes transfonctionnelles ettransmétiers, ce qui implique une dimension collective et humaine très forte [Garon, 99]. Laconception de produit est vue à la croisée de deux principaux processus [Legardeur et al.,03] : Page 24
  22. 22. - un processus technique dédié au développement du produit, actionné par les différents acteurs disposant de ressources techniques, économiques, organisationnelles et des contraintes associées afin de mener à bien le projet. Ce processus apparaît alors comme un processus de résolution de problèmes multi dimensions, multi compétences sous contraintes intra et inter expertises, - un processus organisationnel concernant la gestion de projet.Ces éléments permettent de prendre en compte la dimension collective du travail. Campagneet al. [Campagne et Sénéchal, 01] insistent sur cette dimension et sur le fait que, quelle quesoit la nature du processus étudié, les logiques d‘interactions collectives répondent avant toutà un besoin de partage divers (partage d‘objectifs et d‘intérêts communs, partage decompétences et de points de vue, partage de ressources…). On retrouve ce souci de prendre encompte les différents éléments partagés chez Lang et al. [Lang et al., 02] qui indiquent quepour encourager la collaboration lors de la création du groupe de travail, le chef de projet doitprendre en considération les aspects suivants : - l‘engagement et la propriété intellectuelle de chacun, - le partage d‘espaces de conception, - les stimulants organisationnels (esprit d‘équipe, degrés de coopération, réputation), - le rôle et les responsabilités de chaque membre.C‘est la combinaison de ces éléments qui, en terme de gestion du groupe de travail, favoriserala collaboration dans le groupe au cours du processus de conception. L‘objectif est icid‘améliorer la coordination entre des acteurs ayant des rôles différents pour gagner enpertinence et en cohérence au niveau des solutions élaborées, des décisions prises, ainsi quesur la façon de les mettre en œuvre en intégrant par exemple la notion de prise de risque afinde préciser comment et pourquoi ces décisions sont prises [Gidel et al., 00]. La création et ledéveloppement de nouveaux savoirs intra et inter métiers permettent aussi à chacund‘apporter au collectif des solutions au problème de conception de façon innovante, pertinenteet cohérente. L‘objectif du pilotage sera donc de stimuler les acteurs de telle sorte que lacollaboration s‘opère effectivement et que les objectifs de la conception soient atteints. Pource faire, il est nécessaire de bien appréhender ce que représente la collaboration entre desacteurs de la conception et les facteurs qui influencent l‘activité collaborative. Page 25
  23. 23. 1.2.2.1 La collaboration entre les acteurs de la conceptionRose [Rose, 04] met l‘accent sur le fait que le terme de « collaboration », et plusparticulièrement « d‘activité collaborative », est souvent employé à mauvais escient et sertindifféremment à décrire des situations de communication simple, de coordination ou decoopération [Belkadi et al., 03]. Il n‘existe pas de définition et de consensus unique autour deces concepts, et bon nombre d‘auteurs ne font pas la distinction entre ceux-ci et considèrentque la réalisation des actions de manière commune peut être regroupée sous le terme« coopération » au sens général [Sardas et al., 02]. La coopération peut être considéréecomme « une activité coordonnée visant à atteindre un objectif commun aux agentscoopérants et pour laquelle le coût spécifique de la coordination est inférieur au bénéfice decelle-ci dans la poursuite de l’objectif » [Soubie et al., 94]. La collaboration est « l’action detravailler avec d’autres, à une œuvre commune ». Elle implique la création d‘une visioncommune des problèmes à résoudre ainsi qu‘un espace commun pour stocker et partager lesinformations. Elle s‘appuie sur un engagement mutuel des participants dans un effortcoordonné pour résoudre ensemble les problèmes posés [Dillenbourg et al., 96]. Elle est baséesur une relation durable et persuasive, qui implique un certain risque dans la relation[Matessich et Monsey, 95], et requiert un sens du travail en commun poussé dans le butd‘atteindre un résultat créatif [Kvan, 00]. La collaboration est une forme d‘interactionbeaucoup plus forte que la coopération, nécessitant un esprit de groupe et une adhésion auxobjectifs et aux résultats beaucoup plus importants [Kvan, 00]. Partant du fait que lacollaboration nécessite un travail d‘équipe effectif, une confiance mutuelle [Granovetter et al.,85], un respect et une ouverture d‘esprit des uns envers les autres, Crow [Crow, 02] proposeun modèle pour spécifier et situer la collaboration . Ce modèle montre bien que lacollaboration est un acte fort de la part de l‘acteur dans le sens où elle réclame un engagementtotal de sa part. Tout comme la coopération, la collaboration correspond à une démarchehumaine dynamique qui s‘organise autour d‘objets intermédiaires (schémas, plans, dessins,prototypes), d‘objets virtuels (maquette numérique) ou notions partagées par tous les acteursde l‘activité de conception [Garon, 99]. Dans le cas de processus de collaboration, le pilotagevisera à synchroniser et à coordonner les activités de manière à construire et à maintenir uneconception partagée d‘un problème [Roschelle et Teasley, 95]. Ainsi, le chef de projet aura àaborder chaque situation différemment et pour ce faire, il doit connaître les facteurs quiinfluencent l‘activité collaborative pour agir dessus. Page 26
  24. 24. 1.2.2.2 Les facteurs influant l’activité collaborative de conceptionLewin [Lewin, 75] a mis en évidence les principes de la dynamique d‘un groupe et de sonincidence sur la formation collective de la décision et sur les processus de changement. PourLewin, les conduites individuelles sont fonction du contexte dans lequel elles se produisent.Les interactions d‘un individu dans un contexte forment une structure d‘élémentsindépendants qui constituent un champ de forces ou champ psychologique. Un tel champrésulte d‘un équilibre entre de multiples forces. La rupture de cet équilibre provoque unetension chez l‘individu. Pour la réduire, il s‘efforcera de s‘adapter en développant desinteractions jusqu‘à l‘établissement d‘un nouvel état d‘équilibre. Deux sortes de facteursentrent dans la composition de ce champ : des facteurs internes (capacité de l‘individu à seprojeter dans le futur, représentations, perceptions du milieu extérieur…) et des facteursexternes (rôles, canaux de communication, styles de commandement, normes, valeurs dugroupe auxquels est confronté l‘individu). Ainsi, lorsque que l‘on cherche à décrire uneactivité collaborative, il est important de tenir compte des points de vue de chaque acteur etdu contexte au sein duquel va se dérouler la collaboration [Darses, 97] et [Tehari, 99].Aujourd‘hui ce contexte tend à se complexifier et est donc de plus en plus difficile àappréhender. Parce qu‘elles veulent réduire les coûts de conception, mais aussi parce qu‘ellesne possèdent pas forcement toutes les expertises nécessaires, les entreprises cherchent de plusen plus à créer des partenariats lors des phases de développement de leurs produits. Ainsi, lesgroupes d‘acteurs pourront être internes à l‘entreprise ou au contraire répartis à l‘échelled‘une région, d‘une nation, voire au-delà. Vont alors se poser des problèmes decommunication et de gestion du groupe [Austin et al., 01] : langage, choix de la technique decommunication, fréquence des communication, décalage horaire, problèmes liés à ladifférence de culture, etc. Quoiqu‘il en soit, que l‘équipe soit composée de membres d‘unemême entreprise ou de plusieurs, regroupés sur un même site ou non, la gestion de ladistribution des ressources humaines est un enjeu important. La difficulté du pilotage del‘activité de l‘équipe distribuée résidera donc essentiellement dans les contraintes de gestiondes ressources humaines et matérielles (problèmes de communication et interopérabilité dessystèmes) et de logistique d‘information (problèmes de caractérisation, de collecte, de gestionet de transmission de l‘information) [Boujut et al., 00], [Ostergaard et Summers, 03]. Page 27
  25. 25. 1.2.2.3 SynthèseL‘activité collaborative de conception est une activité complexe et exigera de la part desacteurs un engagement particulier spécifique à l‘action de collaborer. Elle est d‘autant pluscomplexe que, comme le montrent les travaux de Boujut et al. [Boujut et al., 00] etd‘Ostergaard et Summers [Ostergaard et Summers, 03], les facteurs qui influencent l‘activitéde conception sont multiples, variés et affectent plusieurs domaines différents puisqu‘ilsconcernent : - des critères liés au contexte global de la conception (distribution géographique des ressources, outils de communication,…), - des critères organisationnels (proximité organisationnelle, intégration des outils métiers, partage des informations,…), - des critères liés au processus de conception (nature du problème, approche de la conception,…), - des critères liés aux acteurs (optimisation de la composition du groupe de travail, la communication,…).L‘activité collaborative nécessite donc de considérer à la fois une vision produit pour pouvoirjuger de l‘évolution de celui-ci, une vision processus pour juger de quelle façon le produit aévolué, une vision organisationnelle pour juger de l‘efficience du processus mis en place etune vision centrée sur les acteurs pour juger de la cohérence des choix fait dans l‘organisationpar rapport aux objectifs, aux contraintes et au contexte de la conception. La prise en comptede l‘ensemble de ces visions permet de décrire l‘activité, d‘avoir une vision globale duprocessus et donc en fait d‘obtenir une description du système de conception. Les interactionsentre le produit, le processus, l‘organisation et les acteurs de la conception créent ladynamique d‘évolution du système. Ainsi, au-delà du processus de conception et de l‘activitécollaborative de conception c‘est le système de conception dans son ensemble qu‘il va falloirétudier.1.2.3 Le système de conceptionNous avons vu que les activités de conception se construisent au regard de la connaissancedes concepteurs sur le produit (l‘artefact). Mais une planification des activités de conceptiondoit être définie pour orienter et coordonner le travail des concepteurs. Cette planification apour objectifs de répondre aux : Page 28
  26. 26. - attentes des clients en terme d‘exigences techniques, de coût, de qualité et de délais, - objectifs de l‘entreprise au niveau de l‘allocation des ressources, de l‘utilisation des savoir-faire, des orientations techniques à promouvoir, de la position sur le marché, etc.La planification des activités de conception ne consiste pas seulement en un ordonnancementd‘activités d‘exécution. Au cours du processus de conception, les acteurs de la conceptionprennent des décisions techniques (choix d‘un matériaux, dimensionnement d‘une pièce,choix d‘un procédé d‘obtention, etc.) et ont souvent à choisir entre plusieurs alternatives pourrésoudre un problème. Les décisions portent également sur l‘allocation des ressourceshumaines et matérielles. En effet, le bureau d‘études d‘une entreprise n‘a pas seulement àcoordonner un seul processus pour un projet unique mais plusieurs processus pour plusieursprojets simultanément. Ainsi, le système décisionnel doit être défini pour coordonner etpiloter les activités et les processus de conception. La prise en compte des activités et desprocessus de conception et du système décisionnel apporte une vision d‘ensemble du systèmede conception. Cette vision est nécessaire en vue de la coordination et du pilotage de tous lesprocessus mis en œuvre simultanément lors des projets de conception. Il nous faut aller audelà de la simple modélisation des activités et des processus de conception pour conduire laconception et étudier le système de conception dans son ensemble. Nous nous attacheronsdonc dans ce paragraphe à décrire les modèles existants du système de conception en vue desa conduite. Dans un premier temps nous examinerons les propositions du groupe de travailESPRIT CIMDEV et nous montrerons leurs limites. Puis nous nous focaliserons sur lemodèle GRAI R&D qui permet l‘étude et la conduite du système de conception.1.2.3.1 La « Design Co-ordination Theory »La « Design Co-ordination Theory » est issue des travaux du groupe de travail ESPRITCIMDEV et du programme ESPRIT IiMB (Integration in Manufacturing and Beyond)[Andreasen et al., 96] [Duffy et al., 97]. Les travaux menés en vue de l‘amélioration de laconception de produits tendent à prouver que la coordination de la conception est un moyend‘optimisation global du processus de conception. Cette approche adopte plusieurs points devue pour structurer la conception et atteindre une performance optimale. Pour assurer lacoordination quatre activités principales [Andreasen et al., 96] et quatre facteurs nécessaires[Girard et al., 99] sont identifiés : Page 29
  27. 27. - la prise de décision qui porte sur les tâches à réaliser, - le contrôle sur les ressources, - la modélisation sur les points de vue métier, - la planification temporelle.Sur la base de ces activités et de ces facteurs, onze modèles inter-dépendants [Andreasen etal., 94], [Duffy et al., 99] ont été décrits : - le modèle du « cycle de développement de produit » (Product Development), - le modèle de « décomposition » qui est un modèle de produit multipoint de vues (Decomposition), - le modèle des « disciplines et technologies » associé au produit à développer. Il participe à la structuration des activités de conception (Disciplines/Technologies), - le modèle du « cycle de vie du produit » qui permet d‘étudier de façon prédictive les besoins associés à chaque phase du cycle de vie et les interactions produit- environnement (Product Life), - le modèle des « matrices de synthèse » décrivant les activités à mener pour assurer la conception et la production d‘un sous-ensemble du produit (Synthesis Matrix), - le modèle des « phases du cycle de vie du système » venant compléter les matrices de synthèse en vue d‘optimiser leur séquencement (Life Phases System), - le modèle des « objectifs/résultats » qui décrit la décomposition des objectifs à atteindre relativement au produit et les résultats atteints (Goal / Results), - le modèle des « tâches » relatives au développement du produit (Task), - le modèle des « activités planifiées » qui intègre le modèle objectifs/résultats et le modèle de tâches pour procéder à la planification des activités (Activity / Plan), - le modèle des « ressources » identifiant leurs caractéristiques, leur structure et leurs relations (Resources), - le modèle de « l‘historique de conception » qui constitue la mémoire d‘un projet de développement de produit par l‘archivage des activités réalisées (Design History).Les travaux portant sur l‘exploitation de la « Design Co-Ordination Theory » ne présententaujourd‘hui aucune indication sur la mise en œuvre opérationnelle des « Frameworks » dansla mesure où certains de ces modèles ne sont pas explicités dans leur totalité. En vue del‘étude et de la coordination du système de conception, il nous faut donc utiliser un modèleplus abouti. Nous allons maintenant décrire le modèle GRAI R&D. Page 30
  28. 28. 1.2.3.2 Le modèle GRAI R&DLe modèle GRAI R&D [Girard, 99], fournit un cadre pour l‘étude du système de conceptionqui est modélisé en trois parties (Figure 1) : - Le système technologique au sein duquel les données d‘entrées sont transformées en données de sortie, - Le système décisionnel qui pilote la transformation qui a lieu dans le système technologique, - Le système informationnel qui relie le système décisionnel et le système technologique et qui permet aussi la liaison avec l‘environnement.Ce modèle du système de conception repose sur la théorie des systèmes [Simon, 60], [LeMoigne, 77], la théorie des organisations [Mintzberg, 89] et la théorie des systèmehiérarchisés [Mesarovic et al., 70]. Objectifs Informations externes SYSTEME DECISIONNEL Informations de Informations SYSTEME pilotage de suivi INFORMATIONNEL SYSTEME TECHNOLOGIQUE Besoins Définition du produit et des procédés Figure 1. Le système de conception [Girard, 99]Le système technologique (Figure 2) décrit la transformation des besoins exprimés en ladéfinition de produits et de leurs procédés d‘élaboration. Il utilise un ensemble de ressourceshumaines, physiques et informationnelles (logiciels, savoir-faire, flux d‘information). Il eststructuré en centres de conception. Le système décisionnel décrit les décisions fixant lesordres de pilotage transmis au système technologique en vue de coordonner et desynchroniser les activités qui s‘y déroulent. Il est structuré en niveaux de décision regroupantdes centres de décision. Un centre de conception est piloté par un niveau décisionnel qui luiassigne un « cadre de conception » décrit par les objectifs de conception à atteindre, undomaine de compétences, les moyens attribués (financiers, humains, physiques et Page 31
  29. 29. informationnels) et les objectifs de performance permettant d‘évaluer périodiquement lesactivités du centre. Le système technologique fournit en retour des informations de suivi versle système décisionnel concernant l‘évolution des connaissances sur le produit dont il a lacharge et concernant l‘avancement et le résultat de ses activités. Système Décisionnel Cadre de Décision: Objectifs, contraintes, critères, variables de décision GERER LA GERER GERER LES CONCEVOIR PLANIFIER GERER LES CONNAISSAN LES INFORMATIONS RESSOURCES CE PRODUIT BESOINS SUR LE PROJET DECIDEUR EVALUATION Objectifs de conception Acteurs Domaines de compétence Ressources Centre de Objectifs de performance Budget décision Cadre de conception Système technologique Centre de conception Etat initial de la MODELE PROCESSUS Etat final de la connaissance sur le connaissance sur le produit produit MODELE PRODUIT Figure 2. Modélisation du système de conception [Girard, 99]Dans la méthodologie GRAI, le concept d‘horizon – période permet la structuration descentres de décision en niveau décisionnel [Doumeingts, 84]. L‘horizon correspond à la duréede validité de la prise de décision et la période permet de réactualiser les informations supportà la décision. Ce concept permet une première classification des décisions selon un critèred‘ordre temporel, en trois catégories : - les décisions stratégiques (long terme) concernent les politiques et les stratégies de l‘entreprise. Elles indiquent les orientations et les objectifs de la conception. - les décisions tactiques (moyen terme) concernent l‘organisation et les moyens que l‘on va mettre en œuvre pour atteindre les objectifs. - les décisions opérationnelles (court terme) concernent l‘application, l‘exécution des différentes activités. Page 32
  30. 30. Pour mieux ordonner les décisions et pour faciliter la compréhension du pilotage du système,cette classification est complétée par un second critère qui correspond à la nature même de ladécision, c‘est à dire son objectif fonctionnel. Trois objectifs fonctionnels sont pris encompte : - les décisions liées à la gestion des flux d‘informations, - les décisions liées à la gestion des capacités, - les décisions de synchronisation entre les flux et les capacités.On peut ainsi définir un centre de décision comme étant une prise de décision d‘un niveaudécisionnel donné (horizon – période) pour un objectif fonctionnel donné. A chaque niveaudécisionnel, six centres de décision peuvent être identifiés en fonction de la décompositionselon le type dobjectif fonctionnel des décisions. Cette décomposition concerne [Girard etDoumeingts, 04] (Figure 3) : gérer les connaissances sur le produit, synchroniser les méthodesde conception, gérer les besoins, gérer les informations sur les projets, synchroniser les projetsde conception et gérer les ressources. Projet n Projet 2 Projet 1 Gérer les Synchroniser Gérer les Synchroniser Informations Gérer les Informations Informations Gérer les Informations connaissances les méthodes informations les projets de internes besoins externes internes ressources externes sur le produit de conception sur les projets conception Cadre de Niveau décision stratégique Centre de décision Niveau décisionnel Cadre de conception Niveau opérationnel Retour d’informations Connaissances sur le Centre de produit et sur le conception processus Figure 3. La structure GRAI R&D [Girard et Doumeingts, 04]1.2.3.3 Le centre de décisionLes différentes activités au sein d‘un centre de décision [Doumeingts et al., 96] sont définiespar le biais du cadre de décision qui leur est associé (variables et limites de la prise dedécision), du résultat de chaque processus de prise de décision, et par les informationsutilisées pour prendre la décision. Le concept de cadre de décision permet la coordinationentre les centres de décision. Un cadre de décision est défini par : - les objectifs de la prise de décision, Page 33
  31. 31. - les variables de décision qui permettent de déterminer les actions à mener, - une ou plusieurs contraintes en relation avec les variables de décisions, - un ou plusieurs critères permettant un choix entre les variables de décision.La définition opérationnelle des éléments précédents va être revue à chaque période desniveaux décisionnels. Il y a une très forte relation entre l‘organisation du systèmetechnologique et les niveaux décisionnels. Chaque niveau coordonne une partie plus ou moinsimportante du système technologique, appelée centre de conception. La coordination s‘appuiesur une prise de décision [Duffy, 97] basée sur des informations permettant de modéliser defaçon prédictive le système sur lequel porte la décision, et d‘estimer la « valeur » résultanteattendue. Il sera donc nécessaire d‘évaluer la performance en conception pour permettre laprise de décision [O‘Donnel, 01] [Haffey, 01].1.2.3.4 Le centre de conceptionUn centre de conception peut être considéré comme une organisation particulière mise enplace pour atteindre certains objectifs de conception. Le centre de conception est l‘espace dela transformation de l‘état initial de la connaissance sur le produit à son état final. Cettetransformation est représentée par un modèle de processus et la connaissance sur le produitpar un modèle de produit [Eynard, 99]. L‘état final est obtenu lorsque tous les objectifsassignés au centre de conception sont atteints. Le contexte au sein duquel la transformation alieu est décrit à l‘aide du cadre de conception. Le cadre de conception qui provient du niveaudécisionnel supérieur qui coordonne le centre de conception considéré est caractérisé par : - les objectifs de la conception qui doivent être atteints par le centre de conception, - le champ de compétences qui détermine les connaissances, les méthodes, les procédures et les technologies qui doivent être utilisées, - les objectifs de performance pour vérifier les résultats de la transition, comme par exemple les jalons et les valeurs attendues, - les moyens requis pour atteindre les objectifs : humains (concepteurs) et ressources matériels, budget, délais, etc.Les concepteurs sont les ressources humaines assignées au centre de conception pouratteindre les objectifs assignés. Le concepteur du centre de conception peut être un groupe deprojet, une équipe de développement ou une personne seule.1.2.3.5 SynthèseLa conduite de la conception relève d‘une approche globale qui implique de pouvoir discerner Page 34
  32. 32. les différentes situations de conception qui interviennent lors du développement de nouveauxproduits et de mettre en place les conditions nécessaires pour que les objectifs recherchéspuissent être atteints dans chacune de ces situations [Merlo, 03]. Elle nécessite de savoir surquoi l‘on peut agir, donc d‘avoir un modèle des éléments principaux influant sur laconception pour piloter le processus d‘ingénierie et donc ensuite l‘évaluer. Les modèles deprocessus étant relativement limités, nous nous sommes orientés vers les modèles du systèmede conception, beaucoup plus exhaustifs, en vue de la conduite de la conception. Nousretiendrons le modèle GRAI R&D qui identifie les éléments globaux et locaux du système deconception, qui offre la possibilité de discerner les différentes situations de conception etpermet ainsi la conduite du système de conception. A l‘aide du modèle de produit et dumodèle de processus, le chef de projet a une vision des résultats de la conception. Mais, lesrésultats de la conception ne suffisent plus aujourd‘hui pour juger de la performance de laconception et l‘amélioration de celle-ci passera par la prise en compte des interactions entre leproduit, le processus, l‘organisation et les acteurs de la conception. Le modèle GRAI R&D estadapté pour décrire le cadre général de la prise de décision mais la décomposition en centresest une vue macroscopique du système et n‘offre pas une description précise de l‘activité deconception telle que nous avons pu la définir. Le modèle GRAI R&D doit donc être complétépour obtenir un modèle intégrant l‘ensemble des éléments influant l‘activité collaborative et leprocessus de conception : - critères liés au contexte global de la conception, - critères organisationnels, - critères liés au produit et au processus de conception, - critères liés aux acteurs.Cette modélisation du système de conception sera une base de description de la situation deconception en vue de favoriser les situations de collaboration entre les acteurs et de permettreson évaluation. Nous allons maintenant nous attacher à décrire l‘activité d‘évaluation dusystème de conception afin de permettre la prise de décision de pilotage.1.3 ConclusionL‘entreprise d‘aujourd‘hui, pour être performante en conception, doit non seulement piloter leprocessus de conception mais également conduire le système au sein duquel se déroule laconception (le système de conception). La conduite a pour finalités d‘améliorer laperformance globale de l‘entreprise et de lui apporter une réactivité face aux évolutions des Page 35
  33. 33. attentes du client et des contraintes du marché. Dans ce chapitre, nous avons vu que laconduite du système de conception oblige de pouvoir comprendre et évaluer le processus deconception et en particulier les activités qui le composent, mais aussi et surtout le système deconception, au sein duquel le processus se déroule. Ainsi, l‘évaluation de la conception doitproposer tout un ensemble d‘éléments de mesure, identifiés sur la base d‘un modèle dusystème à conduire, en vue de pouvoir fournir des informations pertinentes pour assurer uneprise de décision cohérente au regard de l‘état réel du système. Toute la difficulté va se situerdans la modélisation du système en vue de son évaluation. Au niveau du processus deconception, nous avons vu qu‘il faut se concentrer sur la définition du produit et de sonévolution, sur les objectifs de conception contraints par lorganisation de l‘entreprise[Mintzberg, 89] mais également sur les étapes de conception influencées par les technologies,les ressources humaines et physiques mises en œuvre [Wang, 02]. Nous avons aussi mis enlumière dans ce chapitre, les difficultés de la modélisation du processus de conception et plusglobalement du système de conception dès lors que l‘on cherche à avoir une visionrelativement complète de ces derniers. Ainsi, nous cherchons à conduire la conception nousdevons tout d‘abord être en mesure d‘identifier l‘ensemble du système et les facteurs clés deperformance de la conception. Dans le chapitre suivant nous allons identifier l‘ensemble desinducteurs de performance en conception. Page 36
  34. 34. Chapitre 2Appréhender le contexte de l’activité de conception pour conduirele système de conception2.1 IntroductionComme nous l‘avons explicité, le contexte concurrentiel industriel oblige les entreprises àplus de réactivité et d‘anticipation face aux évolutions des attentes du client et des contraintesdu marché. Ceci impose qu‘elles maîtrisent la qualité, le coût, le délai de mise sur le marchéde leurs produits et la flexibilité de leur structure pour ainsi être performantes. Pour ce faire,les entreprises doivent porter leur attention sur l‘optimisation de leurs méthodes deconception, de leurs technologies et de leurs procédés de fabrication. Mais il leur fautégalement s‘assurer de la maîtrise de chacune des phases de développement des produits et deleur intégration tout en garantissant l‘efficience globale de l‘entreprise. Dans ce contexte, lesystème de conception qui a en charge le développement des produits devient primordial pourla performance globale de l‘entreprise. L‘objet de ce chapitre est d‘aborder les problématiquesde la conduite des systèmes de conception et de l‘évaluation des performances des systèmesde conception. Pour cela nous cherchons à identifier et appréhender l‘impact des élémentsinfluents sur ces performances de façon à permettre aux concepteurs de mieux déciderlorsqu‘ils doivent piloter les projets de conception.2.2 La décision en conduite des systèmes de conceptionDans le cas d‘un système de production qui transforme un flux de matière, le système opérantest considéré comme étant un système « physique » car les entités transformées possèdent uneréalité « physique ». L‘une des principales différences entre la production et la conceptionréside dans l‘existence de routines. Les routines définissent le processus de transformation dela matière ainsi que les ressources nécessaires à la réalisation de chaque activité [Luong et al.,02]. L‘aspect prédictif des activités de production permet de conclure que, dans le cas dessystèmes de production, la prise de décision ne se fera que dans le système décisionnel. Ainsi,le système opérant (le système physique) ne sera composé que d‘activités d‘exécution. Page 37
  35. 35. 2.2.1 Modèle de référence de la conduite en conceptionContrairement aux activités de production, les activités de conception et plus généralement leprocessus de conception ne sont pas vraiment connus et dépendent de la connaissance desconcepteurs sur le produit (l‘artefact). Aussi la performance en conception impliquel‘amélioration du flux d‘informations support à la définition du produit mais également dusystème qui coordonne cette transformation [Duffy et O‘Donnell, 97] au regard d‘objectifsidentifiés. La coordination du système passe par « le pilotage des dépendances entre lesactivités, l’analyse de l’action du groupe en terme de recherche de la performance desactivités interdépendantes pour atteindre les objectifs en utilisant ou créant des ressources etl’analyse de l’organisation à mettre en place pour faciliter la réutilisation des processusefficients » [Crowston, 97].L‘activité de conception doit répondre à plusieurs objectifs :  les attentes des clients en terme d‘exigences techniques, de coût, de qualité et de délais,  les divers objectifs de l‘entreprise tels que la position sur le marché, l‘allocation des ressources, l‘utilisation des savoir-faire, les orientations techniques à promouvoir, le développement des compétences, etc.La maîtrise des processus de conception ne consiste pas seulement en une mise en œuvred‘activités d‘exécution. Au cours du processus de conception, les ingénieurs ont à prendre desdécisions techniques (choix d‘un matériau, dimensionnement d‘une pièce, choix d‘un procédéd‘obtention, etc.) et ont souvent à choisir entre plusieurs alternatives pour résoudre unproblème. C‘est cette relative latitude dans la prise de décision qui fait la grande différenceentre le processus de production (structuré et prescrit) et le processus de conception (nonroutinier, peu structuré et construit). De plus le bureau d‘études d‘une entreprise n‘a passeulement à coordonner un seul processus pour un projet unique mais plusieurs processuspour plusieurs projets simultanément. L‘un des problèmes majeurs réside donc à affecter desressources humaines et matérielles (ce qui est également le cas en production), pour améliorerles processus et ce dans un cadre, un contexte qui n‘est pas prescrit et ayant une fortedynamique de changement Un système décisionnel doit donc être défini pour coordonner lesprises de décisions relatives à la conduite et à l‘évolution des processus de conceptionpermettant d‘assurer les développements de tous les projets des différents départements del‘entreprise. Le modèle GRAI, étendu à la conception [Girard, 99], fournit un cadre pourl‘étude des systèmes de conception et en particulier de leur système de décision. Page 38

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